[发明专利]一种聚合陶材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚氨酯材料领域，尤其涉及一种聚合陶材料的制备方法。

背景技术

聚氨酯硬质泡沫是由异氰酸酯（俗称黑料）和聚醚多元醇（俗称白料）或聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料经过高分子聚合反应结成的具有微泡孔构造的固体。由于其泡孔构造具有一定强度，在不同密度条件下，聚氨酯硬质泡沫呈现出符合特定使用需要的强度、刚度、韧性、尺寸稳定性、耐水性、耐温性、耐老化性、电绝缘性、低导热性、吸音隔音以及充分的可加工性，被广泛应用于以下领域：

1、食品等行业冷冻冷藏设备：如冰箱、冰柜、冷库、冷藏车等，聚氨酯硬泡是冷冻冷藏设备的最理想的绝热材料。

2、工业设备保温：如储罐、管道等。

3、建筑材料：在欧美发达国家，建筑用聚氨酯硬泡占硬泡总消耗量的一半左右，是冰箱、冰柜等硬泡用量的一倍以上。

4、交通运输业：如汽车顶篷、内饰件等。

5、仿木材：高密度聚氨酯硬泡或玻璃纤维增强硬泡是结构泡沫塑料，又称仿木材，具有强度高、韧性好、结皮致密坚韧、成型工艺简单、生产效率高等特点，强度可比天然木材高，密度可比天然木材低，可替代木材用作各类高档制品。

6、灌封材料。

但是，普通聚氨酯硬质泡沫作为纯高分子材料有以下几点弱势：1、原材料价格较高；2、中等密度材料表面硬度不足；3、容易燃烧。

发明内容

本发明设计了一种聚合陶材料的制备方法，其解决的技术问题是普通聚氨酯硬质泡沫作为纯高分子材料存在硬度不足、耐高温性能差、阻燃性能差、力学性等综合性能差以及成本较高缺陷。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种聚合陶材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、

选择黑料为异氰酸酯液态料，选择白料为聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料，向黑料和白料中分别掺入无机粉体；

步骤二、

将分别掺入无机粉体后的黑、白料进行混合，使得无机粉体、异氰酸酯液态料和聚醚多元醇与聚酯多元醇组合料液态料混合充分均匀，然后向混合均匀的体系中加入助剂；

步骤三、

将步骤二所得的混合物以注入模具方式或自由发泡方式进行聚合反应，最终得到所需聚合陶材料。

进一步，所述异氰酸酯液态料为多亚甲基多苯基多异氰酸酯(PAPI)、三苯基甲烷三异氰酸酯(TTI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)按照质量比5：2:1组成的混合物；

所述聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料中所述的聚醚多元醇与聚酯多元醇的质量比为1:10；

所述无机粉体为400目以上的滑石粉、100目以上的膨胀石墨以及200目以上的高岭土中一种或两种的混合物。

进一步，所述异氰酸酯液态料与聚醚多元醇和聚酯多元醇组合液态料的质量比为1:3-3:1；所述异氰酸酯液态料和聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料组成的混合液态料与无机粉体的质量比为1:10—10:1。

进一步，所述的聚醚多元醇为接枝型聚醚多元醇和耐高温聚醚多元醇按照质量比为5:1组成的混合物，所述的聚酯多元醇为芳香族聚酯多元醇。

进一步，当选用两种不同的无机粉体时组合物是，两种不同无机粉体之间的质量比为1:1—1:100。

进一步，所述的助剂，按照质量分数计为，补强剂10-15份，阻燃剂3-7份，防老剂1-3份；

其中，所述补强剂中包括分散剂和钛酸酯偶联剂；所述阻燃剂为乙基磷酸二乙酯（DEEP）；所述防老剂为N,N-二丁基二硫代氨基甲酸镍和4.4-双（2.2-二甲基苄基）二苯胺按照质量比为1:1组成的混合物。

进一步，所述补强剂中的分散剂为高分散白炭黑，所述的钛酸酯偶联剂为NDZ-401钛酸酯偶联剂，所述的分散剂与钛酸酯偶联剂的质量比为10:3。

一种由上述制作方法制得的聚合陶材料。

该聚合陶材料的制备方法与传统的聚氨酯相比，具有以下有益效果：

（1）本发明聚合陶材料的制备方法将异氰酸酯和聚醚多元醇与聚酯多元醇组合液态料混合不同类型的无机粉体单体或混合物，这些无机粉体在与聚氨酯原材料混合后表现安定，反应完成后不会摧毁聚氨酯聚氨酯硬质泡沫泡孔结构，实现了在保持和提高聚氨酯各项物理实验技术参数，特别是明显提高了材料的耐高温性能和硬度。